Makine Mühendisliğinde Dövme Prosesi – Çelik Kovanlar
(en son sektör verilerinden derlenen genel bakış)
1. Malzeme ve başlangıç formu
ASTM A181 Sınıf 70, 21CrMoNiV4-7, 42CrMo4 veya 17-4PH gibi düşük alaşımlı çelikler normalde vakumla gazı giderilmiş külçeler veya haddelenmiş çubuklar olarak tedarik edilir. Ağır duvarlı manşonlar için dövme ustası çubuğu kırpılmış kütükler halinde dilimlerken, ince duvarlı uzun manşonlar için malzemeden ve presleme süresinden tasarruf etmek amacıyla içi boş külçe veya önceden delinmiş çubuk seçilir.
2. Ön ısıtma
Kütükler 1 150–1 250 °C (çelik) veya 450–500 °C (alüminyum kılıflar) sıcaklıkta sürekli bir fırına yüklenir. Düzgün ıslatma (100 mm Ø başına en az 30 dakika), ≤15 °C delta-T'yi garanti eder ve şişirme sırasında enine çatlakları önler.
3. Sıcak dövme sırası
Adım 1 – Kırma ve delme: 4.000 tonluk bir krank presi kütüğü altüst eder, ardından 600 mm çaplı bir mandrel bir merkez deliği açar.
Adım 2 – Esnetme ve küçültme: Donut, mandrel çubuğunun duvar kalınlığını azaltırken manşonu uzattığı 8.000 tonluk açık kalıp presine taşınır; 30:1'e kadar uzunluk-duvar oranı mümkündür.
Adım 3 – Planyalama ve boyut: 1.600 t'lik bir presteki son geçişler, dış çap toleransını +2/-1 mm'ye ve duvarı ±1 mm'ye getirerek minimum stoklu son işlemeye hazır hale getirir.
4. Halka yuvarlama seçeneği (kısa kollu)
200–1200 mm çaplar ve 30–120 mm duvarlar için kesintisiz halka haddeleme daha hızlıdır: açık kalıpta %50 yerine tek ateşleme, 30 saniyelik döngü, %20 flaş. Çap büyümesi ±1 mm'ye kadar bilgisayar kontrollüdür.
5. Isıl işlem
Taneyi rafine etmek, söndürmek ve temperlemek için 880 °C/hava soğutmasında normalleştirin (Q/T) 550–750 MPa YS, %20 EL, 45 J –40 °C Charpy'ye ulaşmak için 860 °C/yağ + 650 °C/2 saat. Basınçlı muhafazalar için ağır manşonlar, iki aşamalı temperlemenin yanı sıra –80 °C kriyo kırılganlığa sahiptir.
6. Muayene ve teslimat
ASTM A388 Seviye B'ye göre %100 UT, %100 delik yüzeyinde MT, CPK ≥ 1,33 ile boyut raporu, EN 10204 3.2 sürümü. Tipik teslimat koşulu: sıcak dövme + Q/T + kaba tornalanmış OD/ID'yi 2–3 mm stoka kadar.
7. Performans kazanımları ve oyuncu seçimi
Kesintisiz çevresel tahıl akışı kasnağın gücünü iki katına çıkarır; kum döküm manşonlara özgü merkezi büzülme boşluğu yoktur; Tasarımcılar aynı güvenlik faktörüyle daha yüksek tasarım stresi kullanabildiğinden %30 ağırlık tasarrufu.
8. Boyut sınırlarına bugün ulaşılabilir
OD 80–6 000 mm, uzunluk 50–6 000 mm, tek ağırlık 10 kg – 15 t, haddelenmiş halkalarda duvar 15 mm kadar ince veya açık kalıpta dövmelerde 400 mm kadar kalın .
Kısacası, modern çelik manşonlu dövme rotası, ağır açık kalıp preslerini mandrel delme ve isteğe bağlı halka haddeleme, ardından Q/T ısıl işlem ve tam NDT ile birleştirerek makine mühendislerine çok eksenli yüklere döküm veya kaynaklı alternatiflerden çok daha iyi dayanabilen yüksek bütünlüklü içi boş bileşen sağlar.